И двете316L и 321са аустенитни неръждаеми стомани с приблизително същото съдържание на хром (16-18%) и никел (10-14%). Разликата се свежда до едно добавяне на сплави:
316L съдържа 2,0-3,0% молибден. Този молибден е това, което придава на 316L устойчивостта му на питингова и цепнатина корозия в хлоридни среди. Това също така прави 316L по-скъп от 321 на повечето пазари.
321 съдържа титан, добавен минимум 5 x C% (въглеродно съдържание). Титанът свързва въглерода като титанов карбид, предотвратявайки утаяването на хромов карбид по границите на зърната, когато металът се нагрява между 425 и 900 градуса по Целзий. Това се нарича стабилизиране и е причината 321 да може да работи при температури, при които 316L, дори в своята ниско-въглеродна форма, започва да се бори.
Продуктови форми
Бар и прът
Плоча и лист
Намотка и лента
Тръби и тръби
Монтаж: фланец, тройник, коляно, редуктор и др.
Коване: пръстен, вал, кръг, блок и др.
| елемент | 316L (%) | 321 (%) |
|---|---|---|
| хром | 16.0 - 18.0 | 17.0 - 19.0 |
| никел | 10.0 - 14.0 | 9.0 - 12.0 |
| Молибден | 2.0 - 3.0 | -- |
| Титан | -- | 5 x C min, 0,70 макс |
| Въглерод | 0,035 макс | 0,08 макс |
| Манган | 2,00 макс | 2,00 макс |
| Силиций | 0,75 макс | 0,75 макс |
| Фосфор | 0,045 макс | 0,045 макс |
| Сяра | 0,030 макс | 0,030 макс |
Устойчивост на корозия: където 316L печели своята премия
Ако вашата работна среда включва хлориди, 316L е по-добрият избор. Съдържанието на молибден повишава еквивалентното число на устойчивост на питинг (PREN) до около 22-25, в сравнение с около 17-19 за 321. На практика това означава, че 316L е устойчив на питинг в морска вода, солена вода и потоци, съдържащи хлориди, където 321 ще започне да показва локализирана атака.
Критичната температура на питинг (CPT) разказва историята в числа. В стандартен 3,5% разтвор на NaCl по ASTM G150,316Lобикновено показва CPT около 25-30 градуса по Целзий. За 321 CPT е по-близо до 15-20 градуса. В реална морска вода от Персийския залив при 35 градуса по Целзий и висока соленост, нито един от двата класа не е идеален за директен контакт с морска вода (това е мястото, където влизат супер дуплексните класове като SAF 2507 или 254 SMO), но 316L ще оцелее в зоната на пръски и атмосферното излагане много по-дълго от 321.
Корозионното напукване при напрежение (SCC) е другият вид повреда, който си струва да се спомене. И двата вида са податливи на хлориден SCC над 60 градуса по Целзий в среда,-съдържаща хлорид. 316L не превъзхожда съществено 321 тук. Ако вашата работна температура е над 60 градуса в хлоридна среда и не можете да елиминирате хлоридите, трябва да търсите дуплексни или супер аустенитни класове, а не да избирате между тези два.
Къде321се задържа в окислителни киселинни среди при повишени температури. Сярна киселина при умерени концентрации, обслужване с азотна киселина и определени потоци от нефтохимични процеси, където температурата е основното предизвикателство, а не хлоридната атака. Титановата стабилизация предотвратява междукристална корозия в засегнатите от топлина-зони след заваряване, което има значение при работа с киселина, където атаката по границите на зърната е основният механизъм на повреда.
Висока{0}}температурна производителност: случаят за 321
Това е мястото, където 321 има истинско, измеримо предимство. Кодексът на ASME за котли и съдове под налягане (раздел VIII, раздел 1) позволява 321 за работни температури до 816 градуса по Целзий. За 316L ограничението на кода при непрекъснато обслужване е около 450 градуса по Целзий, въпреки че периодичното обслужване до 425 градуса е обичайно.
Причината е утаяване на карбид. Дори при ниското въглеродно съдържание на 316L, продължителното излагане над 425 градуса позволява на хромните карбиди да се образуват по границите на зърната, изчерпвайки съседните области на хрома и създавайки път за междукристална корозия, когато металът по-късно е изложен на корозивна среда. Титанът в 321 предотвратява това, като за предпочитане образува титанов карбид, оставяйки хрома в разтвор.
Реални приложения, където 321 е правилното повикване:
- Изпускателни системи и колектори работещи на 600-800 градуса
- Топлообменни тръби в инсталации за каталитичен крекинг
- Компоненти на пещ и възли на лъчисти тръби
- Компенсатори и силфони във-високотемпературни тръбопроводи
- Компоненти за аерокосмически изпускателни газове и доизгаряне
Заваряване и производство: 316L е по-прощаващ
И двата вида са заваряеми чрез стандартни аустенитни методи: GTAW (TIG), GMAW (MIG), SMAW (stick) и SAW. Но опитът с производството е различен.
316L е по-лесният клас за работа в магазин или полеви условия. Ниското съдържание на въглерод означава, че можете да го заварявате, без да се притеснявате от сенсибилизация в засегнатата от топлина-зона, и не се нуждаете от отгряване на разтвора след-заваряване, за да възстановите устойчивостта на корозия. Изборът на добавъчен метал е лесен: ER316L за повечето приложения или ER316LSi, ако искате по-добро омокряне и по-гладък профил на перлите.
321 изисква повече внимание. Титанът, който стабилизира качеството, също влияе върху заваръчната вана. Титанът има висок афинитет към кислорода и в разтопената заваръчна вана може да образува включвания от титанов оксид, които се показват като дефекти,-подобни на шлака, ако покритието със защитен газ не е плътно. ER347 пълнител (ниобий-стабилизиран) обикновено се използва вместо ER321 поради тази причина. Ниобият осигурява същата стабилизираща функция без трудностите при заваряване, които създава титанът.
За челни заварки от тръба-към-тръба съгласно ASME B16.9 и двата класа се заваряват добре с подходящи процедури. Проблемът се проявява повече при сложни заварки с множество проходи, стегнати конфигурации на фуги или полеви заварки, където вятърът и замърсяването са фактори. Ако вашето производство включва много позиционно заваряване или работа на място, 316L ще създаде по-малко главоболия на вашите заварчици.
Способността за формоване е сходна между двата вида. И двете могат да бъдат огъвани, разширявани и разширявани с помощта на стандартни техники за аустенитно формоване. 321 могат да бъдат малко по-трудни за студено-формоване поради частиците на титанов карбонитрид, повишаващи степента на втвърдяване при работа, но разликата е незначителна за повечето приложения за тръби и фитинги.
За фитинги за -заварка (колена, тройници, редуктори по ASME B16.9 и B16.28) и двата класа се предлагат от повечето дистрибутори на запаси. Въпреки това е по-вероятно фитинги 316L да са на склад, докато фитинги 321 може да се наложи да бъдат поръчани с по-дълго време за доставка, особено при по-големи размери или не-стандартни графици.
| Спецификация | 316L | 321 |
|---|---|---|
| ASTM/ASME (САЩ) | A312 TP316L / A403 WP316L / A182 F316L | A312 TP321 / A403 WP321 / A182 F321 |
| EN (Европа) | 1.4404 | 1.4541 |
| JIS (Япония) | SUS316L | SUS321 |
| ГОСТ (Русия/СНГ) | 03Ч17Н14М2 | 08Ч18Н10Т |
| GB (Китай) | 022Cr17Ni12Mo2 | 06Cr18Ni11Ti |
Съвети за снабдяване, които спестяват пари и избягват проблеми
Проверете сертификата за изпитване на мелница за съдържание на титан при 321 поръчки.Някои мелници произвеждат 321 с минимален титан (5 х въглерод). Ако въглеродът е в горния край на диапазона (0,06-0,08%), титанът трябва да бъде поне 0,30-0,40%. Ако титанът е маргинален и въглеродът е висок, стабилизирането може да не е ефективно. Поискайте изчисление: Ti / (4 x C) трябва да бъде по-голямо от 1,0 за пълна стабилизация.
Посочете условията за доставка.316L тръба обикновено се доставя в разтвора-закалено състояние. 321 може да се достави закалено или стабилизирано-закалено. Стабилизираното-закалено състояние (задържане при 900-950 градуса за 1-2 часа) максимизира образуването на титанов карбид и подобрява устойчивостта на междукристална корозия. Ако вашето приложение включва заваряване, последвано от корозивно обслужване, посочете стабилизирано-загрято.
Не приемайте, че 316L и 321 са взаимозаменяеми за код-съвместими приложения.Ако проектът е направен за 316L (с неговите специфични допустими напрежения съгласно ASME Раздел II, част D), заместването на 321 изисква повторна -проверка на допустимите стойности на напрежение при проектна температура. При 400 градуса 321 има малко по-ниско допустимо напрежение от 316L. При 600 градуса 321 е по-висок, защото 316L изобщо не е код-оценен при тази температура.
За фитинги за челна{0}}заварка проверете маркировката за степен.Фитингите трябва да бъдат маркирани с класа, топлинния номер и символа на производителя съгласно ASME B16.9. Фитингите WP316L и WP321 изглеждат идентични. Ако вашият склад разполага и с двете, цветното кодиране или отделното съхранение е от съществено значение. Виждали сме проекти, при които 321 фитинги са монтирани в система 316L и обратно, открити само когато грешният клас се повреди преждевременно.
Поръчайте допълнителни материали за 321 проекта.Тъй като 321 е по-рядко зареден, повторното поръчване на малко количество по време на-проект може да означава 6-седмично чакане. Поръчайте 5-10% допълнително, особено за нестандартни размери или графици. Преносната цена на излишъка 321 е по-ниска от риска от недостиг на графика.
Заключение
Изборът между 316L и 321 рядко е труден, след като сте дефинирали ясно условията за обслужване. Проблемът е, че много купувачи подхождат към решението, без да характеризират напълно околната среда, по подразбиране към класа, който винаги са използвали. Това работи, докато не стане.
Ако определяте тръба за нов проект, отделете време за документиране на работната температура, експозицията на хлорид, концентрацията на киселина и проектния живот. Тези четири параметъра ще ви кажат от коя степен се нуждаете по-надеждно от всяка сравнителна таблица. И ако се нуждаете от помощ за снабдяване с който и да е клас, с пълни сертификати за мелница и глобална доставка, ние доставяме както 316L, така и 321 в безшевни и заварени форми, заедно със съвпадащи фитинги за челна заварка и фланци съгласно ASME B16.9, B16.11 и B16.5.
